Analyzing the Technical and Economic Potential of Battery Energy Storage Systems for an Industrial Plant in Peru

Industrielle Stromverbraucher in Peru sehen sich aufgrund nachfrageabhängiger Tarifstrukturen mit hohen Betriebskosten konfrontiert, wobei Spitzenlastgebühren einen erheblichen Anteil an der gesamten Stromrechnung ausmachen. Gleichzeitig wird die dezentrale Photovoltaik-Erzeugung in Industrieanlagen zunehmend genutzt, was Möglichkeiten für fortschrittliche Lösungen im Bereich des Nachfragemanagements eröffnet. In diesem Beitrag wird die technisch-wirtschaftliche Machbarkeit der Integration eines Batterie-Energiespeichersystems in eine netzgekoppelte, mit Photovoltaik ausgestattete Industrieanlage in Peru untersucht. Es wird ein simulationsbasiertes Rahmenkonzept entwickelt, das historische Last- und Photovoltaik-Erzeugungsdaten mit den aktuellen peruanischen Stromtarifen kombiniert. Drei Betriebsstrategien für Batterie-Energiespeicher werden verglichen: (i) kombinierte Notstromversorgung und Spitzenlastabdeckung, (ii) Spitzenlastabdeckung unter Verwendung eines auf festen Tarifen basierenden Zeitfensters und (iii) Spitzenlastabdeckung unter Verwendung einer prädiktiven Regelungsstrategie, die auf durch maschinelles Lernen abgeleiteten Spitzenlastfenstern basiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Integration von Batterie-Energiespeichern die Stromkosten durch die Minderung von Leistungsgebühren erheblich senken kann. Die Spitzenlastabdeckung wird als die wirtschaftlich attraktivste Anwendung identifiziert, während der backup-orientierte Betrieb die Rentabilität aufgrund höherer Kapitalanforderungen und einer geringeren Batterieauslastung einschränkt. Die vorausschauende Strategie zur Spitzenlastabdeckung ermöglicht den Einsatz kleinerer Batterien und erzielt eine überlegene Wirtschaftlichkeit, indem der Batterieeinsatz auf die erwarteten Spitzenlastzeiten abgestimmt wird. Die Ergebnisse zeigen, dass datengestützte Steuerungsstrategien für Batterie-Energiespeicher die Wirtschaftlichkeit von Batteriespeichersystemen in aufstrebenden Strommärkten mit nachfrageorientierten Tarifen erheblich verbessern können.